KR20150111092A - 선박의 충돌 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 충돌 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 AIS가 설치된 해상 구조물로부터 송신된 신호에 의해 선박의 엔진출력이 자동으로 제어되도록 함으로써 항해사의 신호 인지 여부에 관계없이 선박의 속도가 자동으로 제어될 수 있도록 한 선박의 충돌 제어 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 선박의 위치, 침로, 속력 등 항해 정보를 실시간으로 제공하는 AIS(Automatic Identification System)가 설치된 해상의 구조물로부터 신호를 수신하여 선박의 충돌을 제어하는 선박의 충돌 제어 시스템에 있어서, 해상 구조물의 AIS로부터 송신된 신호를 수신받는 수신부;상기 수신부에 신호가 수신되면, 조타실에 상황이 모니터링 되도록 한 알람부;상기 수신부를 통해 수신된 AIS 정보를 통해 선박에 근접한 해상 구조물르ㅣ 선종을 판단하는 판단부;상기 판단부의 판단 결과에 따라 엔진출력을 제어하는 제어부;선박의 엔진출력을 수동으로 조작하는 레버와, 제어부로부터 엔진출력감소 명령에 대한 신호를 수신하여 레버를 자동으로 조작하는 레버 컨트롤부와, 엔진출력상태를 제어부로 송신하는 송신부를 포함하는 엔진출력감소장치(BMS);상기 제어부의 제어 신호를 엔진출력감소장치로 출력하는 출력부;상기 알람부로부터 신호를 수신하여 선박 전체에 경고방송을 출력하는 유선방송부(PAGA):를 포함하여 구성된 선박의 충돌 제어 시스템을 제공한다.

Description

선박의 충돌 제어 시스템{Crash control system of a ship}

본 발명은 선박의 충돌 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 AIS 신호를 통해 선박의 엔진출력이 자동으로 제어될 수 있도록 한 선박의 충돌 제어 시스템에 관한 것이다.

선박 사고의 대부분은 선박 간의 충돌 또는 선박과 고정 장애물(해상 플랫폼) 간의 충돌에 의한 충돌 등 충돌 사고가 대부분으로, 최근 선박의 크기가 대형화되고 선박의 종류가 다양화됨에 따라, 선박 충돌 사고로 인한 인명 피해, 재산피해 및 해양 오염과 같은 2차적 피해 등 대규모 피해가 발생하고 있다.

선박 충돌 사고는 주로 선박의 출입이 잦은 항만 부근 및 연안 해역에서 발생하기 때문에, 종래에는 이와 같은 해역에서의 선박 및 고정 장애물에 대해 AIS(Automatic Identification System) 데이터, PTMS(Port Traffic Management System) 데이터 또는 ECDIS(Electronic Chart Display and Information System) 데이터를 VTS 관제사, 도선사 또는 선박 운항자들에게 제공하고 있다.

또한, 국제해사기구(IMO)의 협약에 따라 2002년부터 300톤 이상의 국제항해 선박 및 500톤 이상의 국내항해 선박은 AIS 장비의 의무 장착이 시행되었으며, 시행 결과의 효과의 유익성이 관련 보고서로 증명되고 있다.

상기 AIS는 충돌 회피 시스템 내에서 타 선박에 대한 위치를 포함한 정보를 파악하는 기본적인 장치이다.

상기 충돌 회피 시스템은 상기 AIS 장비를 사용하여 타 선박에 대한 암호화된 정보를 수신하고, 이를 복호화하여 표적 선박에 대한 항행 정보를 분석할 수 있다.

즉, 이와 같은 AIS가 설치된 해상 구조물로 선박이 접근되는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 AIS는 근처 선박에게 해상 구조물의 위치 정보를 송신하며, 해상 구조물을 지나는 선박은 수신부(10)를 통해 해상 구조물의 AIS 신호를 수신하여 알람부(20)를 통해 긴급 상황이 조타실에 디스플레이되도록 함과 동시에 스피커 시스템(PAGA)(30)을 통해 선박 전체에 경고 방송을 실시하게 된다.

이후, 조타실의 항해사는 해상 구조물의 위치를 확인한 후 항로를 바꾸거나 항로를 변경하기 어려운 긴급한 경우 엔진출력감소장치(BMS)(40)의 레버를 조작하여 엔진출력을 감소시킴으로써 저속으로 충돌할 수 있도록 한다.

이때, 엔진출력감소장치(40)는 선박의 엔진출력 감소 상태를 알람부(20)에 송신하게 되고, 항해사는 알람부(20)를 통해 엔진출력 감소 상태를 파악하여 긴급 상황을 대처하게 된다.

하지만, 상기한 종래 기술에 따른 선박의 충돌방지 시스템은 다음과 같은 문제가 있었다.

선박의 항해사 부주의로 인해 해상 구조물로부터 송출된 AIS 신호를 수신하지 못하거나 뒤늦게 수신하였을 경우 긴급상황을 대처하지 못하고 해상 구조물과의 대형 충돌사고가 발생되는 문제가 있었다.

또한, 항해사가 긴급신호를 수신하더라도, 엔진출력감소장치의 레버를 수작업으로 조작해야 하기 때문에 신속한 컨트롤이 필요로 하게 되는바 이러한 긴급상황에서의 신속한 레버 조작은 쉽지 않으므로 대형 사고를 야기할 수 있는 문제가 있었다.

대한민국 등록번호 10-1072994

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 해상 구조물로의 접근에 따른 긴급 상황 발생시 알람 수신은 물론 엔진출력감소장치(BMS)의 제어가 자동으로 이루어질 수 있도록 한 선박의 충돌제어 시스템을 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 선박의 위치, 침로, 속력 등 항해 정보를 실시간으로 제공하는 AIS(Automatic Identification System)가 설치된 해상의 구조물로부터 신호를 수신하여 선박의 충돌을 제어하는 선박의 충돌 제어 시스템에 있어서, 해상 구조물의 AIS로부터 송신된 신호를 수신받는 수신부;상기 수신부에 신호가 수신되면, 조타실에 상황이 모니터링 되도록 한 알람부;상기 수신부를 통해 수신된 AIS 정보를 통해 선박에 근접한 해상 구조물의 선종을 판단하는 판단부;상기 판단부의 판단 결과에 따라 엔진출력을 제어하는 제어부;선박의 엔진출력을 수동으로 조작하는 레버와, 제어부로부터 엔진출력감소 명령에 대한 신호를 수신하여 레버를 자동으로 조작하는 레버 컨트롤부와, 엔진출력상태를 제어부로 송신하는 송신부를 포함하는 엔진출력감소장치(BMS);상기 제어부의 제어 신호를 엔진출력감소장치로 출력하는 출력부;상기 알람부로부터 신호를 수신하여 선박 전체에 경고방송을 출력하는 유선방송부(PAGA):를 포함하여 구성된 선박의 충돌 제어 시스템을 제공한다.

이때, 상기 제어부는 해상 부유체와의 충돌 위험이 사라지면 엔진출력감소장치로의 출력 감소 명령을 취소하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 엔진출력을 단계적으로 감소시키도록 한 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 선박의 충돌 제어 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

선박의 항해 중 해상의 구조물과 근접되었을 때, 엔진출력감소장치가 자동으로 제어됨으로써 해상 구조물과의 충돌을 피하거나 해상 구조물과 충돌되더라도 저속으로 충돌될 수 있는 효과가 있다.

즉, 선박 항해 중, 항해사의 부주의로 인해 해상 구조물의 AIS로부터 신호를 수신하지 못하더라도 선박의 제어부가 BMS의 레버를 자동으로 컨트롤함으로써 선박의 항해 속도가 자동으로 제어될 수 있는 것이다.

따라서, 선박의 충돌로 인한 대형 사고를 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박의 충돌 제어 시스템을 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박의 충돌 제어 시스템을 나타낸 구성도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박의 충돌 제어 시스템에 대하여 설명하도록 한다.

선박의 충돌 제어 시스템은 선박 및 해상 플랫폼을 포함한 해상 구조물의 AIS로부터 송신된 신호를 항해사가 인지하지 못하더라도 선박의 엔진출력감소장치가 자동으로 제어됨으로써 선박의 항해속도를 늦출 수 있어 해상 구조물과의 충돌을 방지하거나 저속으로 충돌되도록 한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 해상 구조물과의 충돌로 인한 대형 사고를 예방할 수 있게 된다.

이를 위한 선박의 충돌 제어 시스템은 수신부(100)와, 알람부(200)와, 판단부(300)와, 엔진출력감소장치(400)와, 제어부(500)와, 출력부(600)와, 유선방송부(700)를 포함하여 구성된다.

수신부(100)는 해상 구조물의 AIS로부터 송출된 신호를 수신하는 구성으로서, 선박의 위치, 침로, 속력 등 항해 정보를 실시간으로 제공받는다.

이때, 수신부(100)는 AIS 신호를 통해 선박이 해상 구조물과의 충돌 우려가 판단되면 알람부(200)로 긴급신호를 송출한다.

이때, 해상 구조물과의 접근 거리를 셋팅하여 수신부(100)를 통한 충돌 위험도를 단계적으로 예측할 수 있다.

다음으로, 알람부(200)는 수신부(100)를 통한 긴급신호를 수신하여 선박의 조타실에 경고방송을 모니터링 하며, 유선방송부(700)를 통해 선박 전체에 경고방송을 안내하게 하는 역할을 한다.

즉, 알람부(200)는 긴급 상황 발생시, 선박의 항해사가 바로 인지할 수 있도록, 현 상황을 모니터를 통해 디스플레이하며, 경고음을 발생시키는 것이다.

뿐만 아니라, 상기한 바와 같이 유선방송부(700)를 통해 선박 전체에 긴급상황을 알려 선원들이 인지할 수 있도록 한다.

다음으로, 판단부(300)는 항해중인 선박이 접근하고 있는 해상 구조물의 종류를 판단하여 이를 제어부(500)에 송신하는 역할을 한다.

즉, 판단부(300)는 위험 대상물인 해상 구조물이 선박인지 해상에 고정된 해상 플랫폼인지를 판단하는 것이다.

이와 같은 판단부(300)의 선종 판단에 따라 후술하는 제어부(500)는 엔진출력감소장치(400)의 엔진출력 감소를 단계적으로 수행할 수 있게 된다.

다음으로, 엔진출력감소장치(BMS:Bridge Manourvering System)(400)는 제어부(500)에 의해 엔진출력이 자동으로 제어될 수 있도록 하여 선박의 속도가 자동으로 감소되도록 하는 역할을 한다.

엔진출력감소장치(400)는 레버(410)와, 레버 컨트롤부(420)와, 송신부(430)로 구성된다.

레버(410)는 엔진출력을 감속시키는 장치로서, 항해사의 수동 또는 레버 컨트롤부(420)의 신호를 받아 자동으로 조작된다.

레버 컨트롤부(420)는 제어부(500)의 신호를 받아 레버(410)를 자동으로 조작하여 레버(410)로 하여금 엔진출력을 감소시키도록 하는 역할을 한다.

송신부(430)는 현 상황의 엔진출력 상태를 제어부에 송신하는 역할을 한다.

다음으로, 제어부(500)는 엔진출력을 제어하는 역할을 하며, 판단부(300)를 통해 송신 받은 선종에 따라 엔진 출력을 단계적으로 감소시키는 역할을 한다.

즉, 엔진출력감소장치(400)의 송신부(430)로부터 엔진출력상태를 수신하여 선종 및 선박의 현재 속도 등을 판단하여 엔진출력을 최적으로 제어하는 것이다.

또한, 제어부(500)는 판단부(300)의 판단에 의해 충돌 위험이 사라지면 엔진출력감소장치(400)로의 엔진출력 감소 명령을 취소할 수도 있다.

다음으로, 출력부(600)는 레버 컨트롤부(420)로의 제어부(500) 명령을 출력하는 역할을 한다.

다음으로, 유선방송부(700)는 수신부(100)로부터 긴급상황을 수신한 알람부(200)를 통해 선박 전체에 경고 방송을 실시하는 역할을 한다.

선박이나 해양구조물의 선내/외에는 각종 통신 장치가 많이 설치되어 있는 데, 그 중 하나가 선박의 운용 상황을 선내에 안내하고, 비상 상황을 알려주는 선내 유선방송부(PA/GA:Public Address & General emergency Alarm system)이다.

유선방송부(700)는 선상에서 경보, 음성 안내문 또는 음악을 방송하기 위해 스피커와 네트워크에 오디오 신호를 공급하는 오디오 증폭기를 포함한다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 선박의 충돌 제어 시스템의 작용에 대하여 설명하도록 한다.

항해중인 선박이 AIS가 설치된 해상 구조물로 접근하면, 해상 구조물의 AIS로부터 선박으로 신호를 송출한다.

이때, 선박의 수신부(100)는 AIS로부터 송출된 신호를 수신받아 긴급 상황을 알람부(200)에 송신한다.

알람부(200)는 수신부(100)로 송신받은 정보를 조타실의 항해사에게 디스플레이하고 경고방송을 출력한다.

이와 동시에 알람부(200)는 유선방송부(700)를 통해 선박 전체에 경고 방송을 출력하여 선원들이 전부 인지할 수 있도록 한다.

한편, 판단부(300)는 알람부(200)로부터 송신받은 정보를 통해 해상 구조물의 선종을 판단한다.

해상에 고정된 해상 플랫폼인지, 항해중인 선박인지를 판단하고 이를 제어부(500)에 송신한다.

제어부(500)는 선종에 따라 엔진출력감소를 단계적으로 실시하고 출력부(600)를 통해 엔진출력감소장치(400)의 레버 컨트롤부(420)에 송신하다.

이후, 레버 컨트롤부(420)는 엔진의 출력을 조절하는 레버(410)로 하여금 엔진 출력이 감소되도록 한다.

이에 따라, 엔진은 제어부(500)의 제어를 통해 출력이 감소되며, 송신부(430)는 현 상황의 엔진출력 상태를 제어부(500)에 송신하게 된다.

즉, 제어부(500)는 해상 구조물과의 접근 거리, 선종 등에 따라 엔진출력을 단계적으로 제어함으로써 선박의 충돌을 방지함과 동시에 선박 운항의 효율성을 높일 수 있는 것이다.

만약, 제어부(500)가 충돌 환경에 관계없이 무조건 엔진출력을 획일적으로 감소시키거나 오프시킨다면 충돌을 피한 후 새로 항해하는 과정에서의 선박 운항의 효율성이 떨어지게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 제어부(500)의 제어에 의해 선박의 속도가 단계적으로 감소됨으로써 해상 구조물과의 충돌을 피할 수 있거나, 해상 구조물과 충돌되더라도 저속으로 충돌됨으로써 대형 사고를 예방할 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 선박의 충돌 제어 시스템은 제어부를 통해 엔진출력감소장치의 출력이 자동으로 제어될 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 해상 구조물의 AIS로부터 송신된 신호를 항해사가 인지하지 못하더라도, 본 발명에 따른 충돌 제어 시스템의 긴밀한 작용으로 인해 엔진출력이 자동으로 제어되어 선박의 충돌 사고를 피하거나 충돌에 따른 충격을 최소화하여 대형 사고를 예방할 수 있도록 한 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 수신부 200 : 알람부
300 : 판단부 400 : 엔진출력감소장치
410 : 레버 420 : 레버컨트롤부
430 : 송신부 500 : 제어부
600 : 출력부 700 : 유선방송부

Claims (3)

1. 선박의 위치, 침로, 속력 등 항해 정보를 실시간으로 제공하는 AIS(Automatic Identification System)가 설치된 해상의 구조물로부터 신호를 수신하여 선박의 충돌을 제어하는 선박의 충돌 제어 시스템에 있어서,
   해상 구조물의 AIS로부터 송신된 신호를 수신받는 수신부;
   상기 수신부에 신호가 수신되면, 조타실에 상황이 모니터링 되도록 한 알람부;
   상기 수신부를 통해 수신된 AIS 정보를 통해 선박에 근접한 해상 구조물의 선종을 판단하는 판단부;
   상기 판단부의 판단 결과에 따라 엔진출력을 제어하는 제어부;
   선박의 엔진출력을 수동으로 조작하는 레버와, 제어부로부터 엔진출력감소 명령에 대한 신호를 수신하여 레버를 자동으로 조작하는 레버 컨트롤부와, 엔진출력상태를 제어부로 송신하는 송신부를 포함하는 엔진출력감소장치(BMS);
   상기 제어부의 제어 신호를 엔진출력감소장치로 출력하는 출력부;
   상기 알람부로부터 신호를 수신하여 선박 전체에 경고방송을 출력하는 유선방송부(PAGA):를 포함하여 구성된 선박의 충돌 제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 해상 부유체와의 충돌 위험이 사라지면 엔진출력감소장치로의 출력 감소 명령을 취소하는 것을 특징으로 하는 선박의 충돌 제어 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 엔진출력을 단계적으로 감소시키도록 한 것을 특징으로 하는 선박의 충돌 제어 시스템.
   
   
   
   
   

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